알루미늄-마그네슘 동체 비행기 머지않았다

2012.02.24 00:00

가볍지만 불에 잘 타고 강도가 약해 산업용으로 쓰이지 못했던 알루미늄과 마그네슘이 ‘환골탈태(換骨奪胎)’하고 있다. 알루미늄의 무게는 철의 3분의 1. 자동차나 비행기에 알루미늄을 사용하면 무게가 가벼워져 연료소비효율이 향상된다. 하지만 강도가 약해 트렁크나 후드 등에 부분적으로만 사용됐다. 김세광 한국생산기술연구원 주조기술센터 수석연구원은 기존 알루미늄 합금보다 10∼20% 단단하면서 생산과정에서 오염 물질이 발생하지 않는 ‘에코 알루미늄’을 개발했다. 2008년 특허를 획득해 2010년부터 일부 자동차 부품에 적용하고 있다. 비행기 동체 표면에도 쓰기 위해 항공기 제조사와 공동연구를 진행하고 있다. 김 연구원은 “기존에는 알루미늄 강도를 높이기 위해 발암물질인 베릴륨을 넣었지만 에코 알루미늄에는 산화칼슘을 섞은 마그네슘을 넣어 친환경적”이라고 말했다. 마그네슘도 변하고 있다. 마그네슘의 무게는 철의 5분의 1, 알루미늄의 3분의 2에 불과하다. 문제는 열에 약하고 강도가 낮다는 점이다. 노트북이나 휴대전화 케이스, 자동차 핸들 등에만 사용됐다. 유봉선 재료연구소 구조재료연구본부장은 강도가 높은 마그네슘을 값싸게 생산할 수 있는 ‘고강도 마그네슘 수평 연속 생산기술’을 개발했다. 마그네슘은 원하는 형태로 만들기 위해 제조 과정에서 계속 열을 가해야 하기 때문에 생산단가가 높아진다. 유 본부장은 “마그네슘 합금을 녹인 뒤 굳히면서 얇은 판으로 만드는 기술로 기존의 마그네슘 합금보다 약 100MPa(메가파스칼·대기압의 1만 배)이나 강하다”며 “이 정도면 자동차 보디부품으로도 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 현재 충남 옥천 공장에서 양산설비를 가동하고 있다. 불이 잘 붙지 않는 마그네슘도 개발됐다. 마그네슘은 500도만 돼도 전소되기 때문에 지하철 차량 의자 등에 사용할 수 없었다. 유 본부장은 13년간 마그네슘에 여러 가지 원소를 넣고 태우며 분석한 결과, 2010년 말 마그네슘에 칼슘과 0.1∼0.5%의 이트륨을 섞어 합금을 만들면 750도에서도 불이 붙지 않는다는 사실을 발견했다. 유 본부장은 “우리나라의 마그네슘 기술은 소재 선진국인 유럽이나 미국과 비교해도 뒤지지 않는 세계 최고 수준”이라고 말했다.

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